Die Entdeckung von stabilen Umlaufbahnen innerhalb bestimmter Typen von Schwarzen Löchern könnte bedeuten, dass Planeten und vielleicht sogar Leben in diesen eigenartigen Objekten überleben kann, sagt ein Kosmologe.
Es ist einfach, sich vorzustellen, dass Schwarze Löcher alles verschlucken, was ihnen begegnet und all dies in die ewige Vergessenheit verfrachten. Richtig?
Nicht ganz. Vyacheslav Dokuchaev vom Institute for Nuclear Research der Russischen Akademie der Wissenschaften in Moskau macht darauf aufmerksam, dass bestimmte Schwarze Löcher einer komplexe innere Struktur haben können. Und das diese Struktur es Photonen, Teilchen und vielleicht sogar Planeten erlauben sollte, die zentrale Singularität zu umkreisen, ohne von ihr eingesogen zu werden.
Ein Schwarzes Loch ist eine Region im Raum, in der die Gravitation so stark ist, das nichts entkommen kann – nicht einmal Licht. Allerdings wissen Kosmologen schon eine Zeit lang, dass es Regionen in geladenen, rotierenden Schwarzen Löchern gibt, wo Objekte wie Photonen in stabilen periodischen Umlaufbahnen überleben können.
Dokuchaevs Beitrag ist es, diese Umlaufbahnen im Detail zu untersuchen und ihre Dynamik zu erforschen. Eines der Probleme, die auf erste Sicht jede Chance auf planetare Umlaufbahnen innerhalb eines Schwarzen Loch zunichte zu machen scheinen, ist die Art und Weise, wie sich die Dimensionen von Raum und Zeit verhalten.
Es ist bekannt, dass ein Reisender, der den Ereignishorizont eines Schwarzen Loches passiert, in einer Region ankommt, in der die radiale Dimension mehr zeitartig als raumartig werden. Konventionelle Umlaufbahnen sind hier völlig unmöglich. Aber wenn man sich tiefer hinein bewegt, gibt es einen weiteren Horizont, wo die Dimensionen wieder zurückspringen (zumindest innerhalb von geladenen und rotierenden Schwarzen Löchern). Das ist der innere Cauchy-Horizont und Dokuchaev sagt, dass hinter diesem Horizont die interessanten Umlaufbahnen für massive Planeten existieren.
Er berechnet, dass die stabilen Umlaufbahnen nicht äquatorial sind und eine komplexe Struktur besitzen (siehe Bild). Sie würden auch von der zentralen Singularität und von im selben Orbit gefangenen Photonen hell angestrahlt werden. Das wirft eine interessante Frage auf: Ob ein Planet in einer solchen Umlaufbahn eine komplexe Chemie aufweisen kann, die reichhaltig genug ist, um die Entwicklung von Leben zu erlauben.
Dokuchaev ist davon überzeugt. „Fortgeschrittene Zivilisationen könnten innerhalb der supermassiven Schwarzen Löchern von galaktischen Kernen in Sicherheit leben, ohne von außen sichtbar zu sein“, sagt er etwas spekulativ. Natürlich müsste so eine Zivilisation mit außergewöhnlichen Bedingungen zurechtkommen. Darunter fallen die starken Gezeitenkräften und die hohe Energiedichte, die sich in diesen Umlaufbahnen aufbaut, wenn Photonen dort gefangen werden. Es gibt auch das kleine Problem der Kausalitätsverletzungen, welche diese Art von gequälter Raumzeit heimsuchen, wie einige Kosmologen vorhersagen.
Dokuchaev hat eine interessante Idee genommen und sie soweit entwickelt wie er konnte. Es ist aber auch eine Idee, mit der die Leser viel Spaß haben können: http://arxiv.org/abs/1103.6140 (Is There Life Inside Black Holes? – 11 Seiten)
Quelle: http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/26626/
(THK)
Antworten